Torresdeenfriamiento

• Juan Miguel Santa
• Lizeth Paola Molina
• Karen Julieth Romero
• Lizette Peralta Charry
• Miguel Antonio Gemade
• Eslendy Dorieth Garzón

TORRESDE ENFRIAMIENTO
Aire y Psicometría
Tipos
Componentes Básicos
Torres de Circulación Natural
Torres de Tiro Mecánico
Torres de flujo Cruzado
Mantenimiento Aplicación

Las torres de enfriamiento son equipos de transferencia
de calor y masa entre el aire atmosférico y el agua
caliente procedente de los procesos industriales.
Los sistemas de enfriamiento se justifica cuando es
necesario disipar grandes cantidades de calor a bajo
costo y cuando las temperaturas que se requieren de
enfriamiento no son muy lejanas de la temperatura
ambiental.
USO

CONCEPTO
El análisis de enfriamiento
de agua mediante el uso de
torres requiere la aplicación
de los conceptos de la
psicrometría. Éstos están
relacionados con las
propiedades
termodinámicas de las
mezclas de vapor de agua
con el aire.

Aire y Psicometría
En este sentido el aire seco consiste en
la mezcla de gases con ausencia de
agua, el aire saturado corresponde a
la mezcla con la cantidad máxima de
agua que es posible estar en la fase
de vapor.

Mezclas Humedad
Absoluta
Temperatura
de Bulbo
Húmedo
Presión
Parcial
Temperatura
de Rocío
Temperatura
de bulbo
seco
Humedad
Relativa
Entalpía

TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
1. Según intercambio entre el agua
y el aire
Torres
atmosféricas
Torres de tiro
natural
Torres de circulación
natural
Torres de tiro
mecánico
Tiro inducidoTiro forzado
3. Según la forma en
que el aire atraviesa el
relleno
Flujo en
contracorriente
Flujo cruzado
2. Según el relleno
POR GOTEO
POR
LAMINADO
SISTEMAS ABIERTOS
SISTEMAS CERRADOS

Posee un sistema de distribución del agua caliente que
llega a unos aspersores o toberías que permiten la
dispersión del agua desde la cima de la torre de
enfriamiento hasta su base pasando por un medio
conocido como relleno.

TORRES DE CIRCULACIÓN NATURAL
•ATMÓSFERICA
•TIRO NATURAL

•Atmosférica
•Tiro Natural
El movimiento del aire depende
del viento y del efecto aspirante
de las boquillas aspersores.
El flujo de aire necesario se
obtiene como resultado de la
diferencia de densidades, entre el
aire más frío del exterior y
húmedo del interior de la torre.

TORRES DE TIRO MECÁNICO
El agua caliente que llega
a la torre puede
distribuirse por boquillas
aspersores o
compartimientos que
dejan pasar hacia abajo
el flujo de agua a través
de unos orificios.

Se extrae:
1.TIRO INDUCIDO 2. TIRO FORZADO

Proporcionan un control total sobre el
caudal de aire suministrado.
Son torres compactas con sección
transversal y altura de bombeo
pequeñas en comparación con las de
tiro natural.
Proporcionan un control preciso de la
temperatura del agua a la salida.
CARACTERÍSTICASDELASTORRESDEENFRIAMIENTO
TIPOMECÁNICO

FLUJO CONTRACORRIENTE
EL AIRE ATRAVIESA DE
ABAJO A ARRIBA EL
RELLENO DE LA TORRE
En las torres de tiro natural el agua cae por el relleno en flujo
crontracorriente con el aire .

TORRES DE FLUJO CRUZADO
Las torres de flujo
cruzado requieren más
aire y tienen un costo
de operación más bajo
que las torres a
contracorriente.

1. Estos equipos han sustituido el relleno por un serpentín por el
que circula agua u otro fluido refrigerante.
2. Sobre este serpentín se pulveriza directamente el agua de
refrigeración, al mismo tiempo, una corriente ascendente de
aire evapora parte del agua pulverizada, la cual sufre un
enfriamiento, enfriando a su vez el líquido refrigerante.
3. Con estos sistemas tenemos aislado nuestro proceso principal
del exterior.
4. El fluido refrigerante, que puede ser por ejemplo agua, agua
con glicol u otro fluido similar, no tiene contacto con el aire.
SISTEMAS CERRADOS

Sistemas de Distribución de Agua
Relleno
Eliminadores de Gotas
Chimeneas
Ventiladores
Bombas

Sistemas de Distribución de Agua
Hace referencia a la manera como
se vierte el agua sobre la torre.
EXISTENDOS TIPOS DESISTEMAS:
SISTEMA DE
PULVERIZACIÓN
POR TUBERIA
SISTEMA DE
PULVERIZACIÓN
POR GRAVEDAD

SISTEMADE PULVERIZACIÓNPOR TUBERIA
SE COMPONE DE
SISTEMAS DE
PULVERIZACION
ORIENTADAS HACIA
ABAJO QUE PUEDEN
SER EN FORMA DE
ESPINA DE PESCADO O
ROTATIVAS. SE EMPLEA
EN LA MAYOR PARTE DE
TORRES A
CONTRACORRIENTE.

SISTEMADE PULVERIZACIÓNPORGRAVEDAD
SE COMPONE DE UN
RECIPIENTE Y UNOS
AGUJEROS QUE
DISTRIBUYEN EL AGUA;
NO USAN EN TORRES
QUE OPEREN A CONTRA
FLUJO DEBIDO A LAS
DIFICULTADES QUE
PRESENTAN EN LA
DISTRIBUCION
UNIFORME DEL AGUA

Relleno
Es el material empaquetado que tiene la torre en
su interior, su finalidad es brindar mayor tiempo
y área de contacto del aire con el agua.
SE
DIFERENCIAN
DE DOS TIPOS
Rellenos de
Goteo
Rellenos de
Película o
Laminares

Rellenos de Goteo
Suele consistir en una
serie de pisos
superpuestos de listones o
rejillas sobre los que el
agua al caer en cascada
desde las boquillas se
fracciona en gotas cada vez
más pequeñas, rompiendo
además aquellas de mayor
diámetro que se haya
formado por unión de
otras más pequeñas.

Rellenos de Película o Laminares
En estos sistemas se pretende
crear una lámina de agua
extensa y delgada de tal
manera que cuanto mayor sea
más evaporación se lograra.
Los materiales de estos
rellenos deben tener una
buena adherencia permitiendo
que su superficie se “moje” de
manera uniforme y con un
buen espesor constante.

Eliminadores de Gotas
Son paneles ubicados en la parte superior que
redireccionan el flujo y separan las gotas del
aire, haciéndolas caer de nuevo sobre el relleno
Efectos Positivos
Reducir la
reposición del
agua
Evitar la
formación de
ambientes
saturados

Tipos de Eliminadores de
Gotas

Chimeneas
Se emplean en torres de tiro inducido para
mejorar el comportamiento del ventilador y
evitar efectos de recirculación de aire

Ventiladores
Se utilizan dos Tipos de Ventiladores
Axiales para torres de tiro
forzado e inducido
Centrífugos para torres de
tiro forzado
son apropiados para mover grandes
volúmenes de aire y tienen mayores
aplicaciones en equipos industriales
grandes.
Los ventiladores centrífugos son
adecuados para impulsar caudales
relativamente pequeños.

• Los ventiladores están
situados en la parte baja en
la entrada de aire
impulsándolo hacia el
relleno.
• Estos ventiladores
centrífugos o axiales, están
dispuestos generalmente en
uno de los laterales de la

• Los ventiladores axiales están
situados en la parte superior
de la torre produciendo una
depresión sacando al exterior
el aire húmedo.
• Se pueden instalar grandes
ventiladores pudiendo
mantenerse velocidades y
ruidos bajos, con consumos
eléctricos menores que los de
tiro forzado
• Ocupan menos superficie que
las de tiro forzado

Bombas
Las bombas reciben el agua del proceso y alimentan la torre.
Consumen una fracción importante de la potencia requerida en todo el
sistema.
El funcionamiento en si de la bomba será el de un convertidor de
energía, o sea, transformara la energía mecánica en energía cinética,
generando presióny velocidad en el fluido.

Principales Tipos de Bombas
DEEMBOLO
ALTERNATIVO
DEEMBOLO
ROTATIVO ROTODINÁMICAS
Operan sobre el principio de
desplazamiento positivo, es decir,
que bombean una determinada
cantidad de fluido (sin tener en
cuenta las fugas
independientemente de la altura
de bombeo).
Debe su nombre a un
elemnto rotativo,
llamado rodete, que
comunica velocidad al
liquido y genera presion.
La carcasa exterior, el eje
y el motor completan la
unidad de bombeo.

MANTENIMIENTO
Cada 6 meses se recomienda una inspección de los rellenos,
evaluar su posición y realizar limpieza manual para retirar algas,
hongosy demásincrustaciones.
Evaluar el rendimiento de las bombas y de los ventiladores
periódicamente, se recomienda contar con las curvas características
de dichos elementos y realizar mediciones que permitan conocer la
eficienciade la operación.
Deben realizarse evaluaciones de la calidad del agua de
recirculación para evitar niveles de acidez inadecuados que generen
problemas de incrustaciones en los rellenos y corrosión en las
tuberías.

FALSOO VERDADERO
COMPLETE
SELECCIÓN MÚLTIPLE
COLLAGE

FALSOO VERDADERO
1 7
8
2
9
3
14
4 5 6
11 12
13
17
15 16
1918
10
20

COMPLETE
1 2
8
73 4 5 6
9 10
13
1211
14 15 16
17 18 19
20

SELECCIÓN MÚLTIPLE
2
8
1
13
9
14
1210 11
73 4 5 6
15 16
17 18 19
20

COLLAGE
8
4321
5 6 7
9 10 11
13 14 15
17
12
18
16
19 20
28
24232221
25 26 27
29 30 31
33 34 35
37
32
38
36
39 40
48
44434241
45 46 47
49 50 51
53 54 55
57
52
58
56
59 60

F
1. El uso de estos sistemas de
enfriamiento se justifica cuando es
necesario disipar grandes
cantidades de calor a bajo costo y
cuando las temperaturas que se
requieren de enfriamiento no son
muy lejanas de la temperatura
ambiental.

F
2.El porcentaje de
vapor de agua en el
aire es inferior al 5%

F
3. El aire atmosférico no es una
mezcla de gases compuesta
principalmente por Nitrógeno y
oxígeno.

F
4. La Temperatura de bulbo seco.
Es la temperatura medida con un
tensiómetro cuyo bulbo o sensor se
encuentra en contacto directo con el
sistema, se expresa en ºC o ºF.

F
5.La temperatura de bulbo seco
Es la temperatura medida con un
termómetro cuyo bulbo o sensor se
encuentra cubierto de un material
humedecido con agua.

F
6. Humedad Absoluta.
Es la relación entre la cantidad
másica de vapor de agua y la
cantidad másica de aire seco
contenida en una muestra.

F
7. La humedad absoluta la definimos
como:
a= mv/mas

F
8. La formula como se expresa la
humedad relativa es:
Es Φ= Pv/Pg

F
9. La entalpía para el caso del aire
atmosférico es la suma de la energía
asociada al aire seco y la energía
asociada al vapor de agua, se
expresa por unidad de kg de aire
seco.

F
10. Las torres de enfriamiento pueden
clasificarse de muchas maneras. Una
de ellas hace referencia al tipo de
relleno utilizado (relleno laminar o
relleno de goteo). Otro tipo se da de
acuerdo con la forma en que ocurre el
intercambio entre el agua y el aire
(flujo en contra corriente
representado en la figura a y flujo
cruzado.

11. En las torres atmosféricas el
agua cae en flujo cruzado con el
aire.
F

12. Las torres atmosféricas pueden
ser construidas con rellenos o sin
rellenos.
F

13. En ellas el agua caliente
proveniente del proceso se pone en
contacto con el aire, provocando su
calentamiento y su ascenso como
consecuencia del aumento de su
densidad.
F

14. Las torres de tiro mecánico no
emplean nada para controlar el flujo
de aire que entra a la torre, son
compactas y brindan buen control
sobre las condiciones de salida del
agua.
F

15. En las Torres de tiro forzado.
Los ventiladores toman el aire del
ambiente y lo impulsan a través de
los rellenos.
F

16. Las torres de tiro forzado son
más eficientes que la de de tiro
inducido debido a que el ventilador
mueve aire frío.
F

17. Torres de tiro inducido. Los
ventiladores toman el aire del
exterior de la torre y lo expulsan al
ambiente en la parte superior.
F

18. Sistema de distribución de agua.
Hace referencia a la manera como
se vierte el agua sobre la torre.
F

19. Existen 4 tipos de sistemas de
distribución de agua.
F

20. El relleno tiene como finalidad
brindar mayor tiempo y área de
contacto del aire con el agua.
F

1. El__________ debe provocar poca
resistencia al paso de aire y
mantener una distribución uniforme
del agua durante todo su recorrido
RELLENO

2. Pueden diferenciarse dos tipos
de relleno: El ____________y el
_____________________
de goteo
y de película o laminares

3. Los______________ básicamente
retienen las gotas de agua
arrastradas por el aire que salen
de la torre
Eliminadores

4. Los eliminadores de
gotas__________ ubicados en la
parte superior que redireccionan el
flujo y separan las gotas del aire,
haciéndolas caer de nuevo sobre el
relleno.
Son paneles

5. Los eliminadores de gotas
tienen dos efectos positivos; el
primero es reducir la reposición
del agua y el segundo evitar la
formación de ambientes _________
que puedan afectar las
torres_________
saturados
Adyacentes

6. Las chimeneas, se emplean en torres de
__________ para mejorar el
comportamiento del _____________ y
evitar efectos de recirculación de_____.
inducido
Ventilador
aire

7. En las torres de enfriamiento se
utilizan dos tipos de
ventiladores:_________ para torres
de tiro forzado e inducido
y____________ para torres de tiro
forzado.
Axiales
centrífugos

8. Las_________ reciben el agua del
proceso y alimentan la torre
bombas

9. Calor específico del agua, puede
tomarse como Cp=_____________1 kCal/kgºC.

10. La eficiencia de una ______
puede calcularse como el cociente
entre la energía retirada al agua y
la máxima retirable, de acuerdo a
las condiciones atmosféricas del
sitio.
torre

11. Una eficiencia superior al
______% refleja un buen
desempeño de la torre
60

12. En el programa uso eficiente
de energía; se debe________ que
las bombas estén operando en el
punto de mayor eficiencia.
Verificar

13. En el programa uso eficiente
de energía; se debe bombear
únicamente la cantidad de_____
requerida por el sistema de
enfriamiento y evitar el
sobredimensionamiento.
agua

14. Mantener los ______ de
intercambio de calor libres de
incrustaciones y depósitos
aislantes.
sistemas

15. En el mantenimiento de una
torre de refrigeración; se debe
efectuar una inspección _________
sobre ventiladores, motores y
reductores de velocidad, debe
hacer correcta lubricación y la
correa del ______________ debe
estar tensada.
visual
del ventilador

16. Durante el mantenimiento
debe controlarse el sentido de giro
y las vibraciones del _________,
ajustar el ángulo de los álabes si es
necesario.
ventilador

17. La _________ que controla la
reposición debe estar en buen
estado y en la medida de lo posible
sin corrosión que impida su
funcionamiento.
válvula

18. Durante la operación de las
torre de enfriamiento se pueden
observar problemas como:
________________________________,
__________________________________
,_________________________
Una distribución irregular del agua
Temperatura elevada a la salida de la torre
Agua de reposición excesiva

19. Cuando hay una distribución
irregular del agua; puede deberse
a obstrucciones en los___________,
_________ deteriorados o caudal de
agua excesivo.
pulverizadores
rellenos

20. Cuando hay Agua de reposición
excesiva; Puede deberse
_______________________ mal
ubicados o rotos, excesivo flujo de
agua o demasiada inclinación de las
palas del __________
eliminadores de gotas
ventilador

1. Las torres de enfriamiento son
equipos de transferencia de:
A. Calor.
B. Masa.
C.Todas las anteriores.
D. La b. es falsa.

2. Las torres de enfriamiento son equipos de
transferencia de calor y masa, entre:
A. el aire atmosférico caliente procedente de
los procesos industriales.
B. el aire atmosférico caliente y el agua
procedente de los procesos industriales.
C. el aire atmosférico y el agua caliente
procedente de los procesos industriales.
D. Ninguna de las anteriores.

3. El uso de estos sistemas de
enfriamiento se justifica cuando es
necesario disipar grandes cantidades:
A. Calor.
B. Aire.
C. Frío.
D. Masa.

4. Es conocido que la proporción de
vapor de agua en el aire es baja; el
porcentaje de vapor de agua en el
aire es inferior.
A. al 5%)
B. Al 4%
C. Al 15%
D. Al 20%

5. Las torres de enfriamiento pueden
clasificarse de muchas maneras. Una de
ellas hace referencia al tipo de relleno
utilizado esta sería.
A. De gotas
B. flujo en contra corriente.
C. Acercamiento
D. Relleno laminar o relleno de goteo.

6. En las torres atmosféricas lo que
cae en flujo cruzado con el aire es:
A. Aire
B. Calor
C. Agua.
D. Frío

7. Algunos de esto son componentes
de una torre de refrigeración:
A. Sistema de distribución de agua
B. Relleno.
C. Bomba.
D. Todas las anteriores.

8. En las torres de enfriamiento se
utilizan dos tipos de ventiladores:
A. Axiales para torres de tiro forzado
e inducido y centrífugo para torres de
tiro forzado.
B. Radiales y de torre
C. De mesa, y de pared.
D.Ninguna de las anteriores.

9. Según la forma en que el aire atraviesa el
relleno las torres se pueden clasificar en:
A. Flujo contracorriente y extracorriente.
B. Flujo extracorriente y flujo entrecruzado.
C. Flujo contracorriente y flujo cruzado.
D. Contra cruzado y entrecruzado.

10. Según el relleno las torres se
clasifican en :
A. Goteo.
B. Laminado.
C. Goteo y laminado.

11. Las torres de tiro mecánico
mencionadas son:
A.1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.

12. Según la forma en que ocurre el
intercambio entre el agua y el aire ls torres
se clasifican en :
A. Torres de circulación natural.
B. Torres de tiro mecánico, por laminado.
C. Flujo en contracorriente, Flujo cruzado
D. Torres de circulación natural; Torres de
tiro mecánico.

13. Las torres de circulación natural
se clasifican en:
A. Torres atmosféricas.
B. Torres de tiro natural.
C. A y B son verdaderas.
D. A y B son falsas.

14. Las torres de tiro mecánico se
clasifican en :
A. Tiro forzado y tiro inducido.
B. Tiro cruzado y tiro introducido.
C. Tiro natural y tiro atmosférico.

15. En las torres de flujo en
contracorriente el aire atraviesa el
relleno de la torre:
A. De abajo a arriba.
B. De arriba abajo.
C. De derecha a izquierda.
D. De izquierda a derecha.

16. En las torres de flujo cruzado el
aire atraviesa el relleno de la torre:
A. De abajo arriba.
B. de forma lateral.
C. De arriba abajo.
D. De forma vertical.

17. Algunas aplicaciones de las
torres de enfriamiento son:
A. En la industrial de alimentos y
química.
B. En la industria de lácteos y
cervecera.
C. En la industrial de detergentes y
medicamentos.
D. Todas las anteriores.

18. Cuál de estas es una de las
clasificaciones de las bombas:
A. De embolo rotativo y alternativo.
B. De aire frio.
C. De aire caliente.
D. De explosivos.

19. Las bombas transforman energía:
A. Mecánica a térmica.
B. Cinética a mecánica.
C. Energía mecánica en energía
cinética.
D. Térmica en mecánica.

20. Las bombas ayudan a generar en
el fluido además de presión:
A. Velocidad.
B. Caudal.
C. Frío
D. Calor.

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